SONS DES TUYAUX A ANCHE
sons aigus sont plus facilement anéanties par le frottement. Aussi le bois donne-t-il un timbre plus doux ou plus sombre, moins mordant. Le caractère général de tous ces jeux est, en outre, de donner facilement le son; aussi se prêtent-ils bien h un dessin mélodique trèsrapide, mais l'intensité du son ne comporte pour ainsi dire pas de modification, parce qu'un faible accroissement dans la force du souffle élève déjà notablement la hauteur. Sur l'orgue, par conséquent, le forte et le piano ne peuvent être obtenus qu'en tirant des registres qui ouvrent plus ou moins de tuyaux, d'un timbre fort et mordant, ou bien doux et faible. Aussi les moyens d'expression sont-ils restreints sur cet instrument, mais, d'un autre côté, il doit évidemment une partie de son action particulièrement grandiose, à cette circonstance que le son y présente une intensité invariable, à l'abri et au-dessus des excitations subjectives.
G. Sons des tuyaux à anche.
Le son des instruments de cette catégorie se produit de même que sur la sirène; l'accès du tuyau est successivement ouvert et fermé au courant d'air, en sorte que ce dernier se subdivise lui-même en une série de secousses isolées imprimées au gaz. Dans la sirène, cet effet se produit, comme nous l'avons dit plus haut, au moyen d'un disque tournant percé de trous; dans les instruments à anche, ce sont des plaques élastiques ou des membranes qui, entrant en vibrations, ouvrent et ferment alternativement l'orifice sur lequel elles sont fixées. A cette catégorie appartiennent :
1° Les tuyaux à anche de l'orgue et l'harmonium. Leurs anches représentées en perspective (fig. 28, A), et en coupe (fig. 28, B), sont de petites lames métalliques rectangulaires zz fixées sur une
Fis. 28.
plaque plane a, percée elle-même d'une ouverture b de même forme et de même dimension que l'anche. Quand celle-ci est au repos, elle ferme l'ouverture complètement, en laissant seulement sur ses
bords une fente aussi étroite que possible. Quand elle entre en vibrations, elle oscille entre les deux positions désignées par z\ et z2, dans la figure 28. Dans la position zt, comme on voit, l'air trouve un passage dont le sens est indiqué par la flèche; dans la position £2? l'ouverture est fermée par l'anche. L'anche représentée ici est Y anche libre, le plus généralement employée aujourd'hui. Ces anches sont un peu plus petites que l'ouverture qu'elles ferment, de manière à, pouvoir s'y mouvoir sans en toucher les bords. Autrefois on employait des anches battantes qui, à chaque vibration, frappaient contre leur cadre ; mais elles ne sont plus employées à cause de leur son trop criard et bruyant.
Le mode de fixation des anches dans les registres de l'orgue est
Fig. 29.
représenté dans les figures 29, A et B. A porte, à sa partie supérieure, un cornet acoustique ; B est supposé fendu suivant sa longueur ;
pp est le tuyau où le vent arrive par en bas ; l'anche / est dans la rigole r, fixée elle-même dans le couvercle de bois s ; d est le curseur. Celui-ci presse par en bas sur l'anche; si on l'enfonce, il la raccourcit, ce qui élève le son ; le contraire se produit si on le tire vers le haut. On peut ainsi produire facilement et à volonté de petites modifications dans la hauteur du son.
2° Les anches de la clarinette, du hautbois et du basson, taillées dans des plaques élastiques, présentent une construction analogue. La clarinette a seulement une anche large, qui est fixée devant une ouverture correspondant à l'embouchure, comme dansles anches métalliques précédemment décrites, et qui battrait si l'amplitude de sa course était grande. Mais cette amplitude est faible et, par la pression des lèvres, l'anche est seulement rapprochée de son cadre de manière à rétrécir suffisamment la fente, sans battre contre les bords. Dans le hautbois et le basson, il y a, à l'embouchure, deux anches de ce genre placées l'une contre l'autre ; elles sont séparées par une faible distance, et le courant d'air qui passe au milieu les force à fermer la fente à chaque vibration.
3° Anches membraneuses.
La meilleure manière d'étudier leurs particularités consiste à construire artificiellement des anches de ce genre. A cet effet, on coupe l'extrémité supérieure d'un tube en bois ou en caoutchouc, suivant deux plans obliques, comme le montre la figure 30, de manière qu'il reste deux saillies à peu près rectangulaires entre les plans des deux sections. On place alors deux bandelettes de caoutchouc vulcanisé, peu tendues, sur les deux sections obliques, de manière à laisser entre elles, à la partie supérieure, une fente étroite, et on les entoure d'un fil. De cette manière, on forme une embouchure à anche, que Ton peut associer à volonté à des tuyaux, ou à d'autres cavités remplies d'air. Dans la vibration, les membranes ouvrent ou ferment la fente en se rapprochant ou en s'éloignant l'une de l'autre. Des membranes ainsi disposées obliquement, parlent beaucoup plus facilement que lorsqu'on les place perpendiculairement à l'axe du tuyau, comme l'a proposé J. Millier; car alors elles ne peuvent ouvrir et fermer alternativement le passage qu'après avoir été infléchies par la pression de l'air. Pour des anches membraneuses de ce genre, on peut diriger le courant d'air aussi bien dans le sens des flèches, que dans le sens
opposé. Dans le premier cas, la fente est ouverte par les anches au moment où celles-ci se dirigent vers le réservoir à air, et par conséquent vers le fond du tuyau. J'appellerai anches en dedans des anches de cette nature ; elles donnent toujours, des sons plus graves que si on les faisait vibrer librement, sans les relier à un espace rempli d'air. Les anches déjà énumérées des tuyaux d'orgue, de l'harmonium et -des instruments de bois, sont toujours disposées de cette manière. Mais on peut aussi opposer les anches membraneuses ou métalliques au courant d'air, de manière qu'elles lui laissent le passage libre, lorsqu'elles se dirigent vers l'extérieur de l'instrument. Je les appelle alors anches en dehors. Les sons des anches en dehors sont constamment plus aigus que ceux des anches isolées.
Gomme instruments de musique, il y a lieu de considérer deux sortes d'anches membraneuses; ce sont les lèvres humaines dans le jeu des instruments de cuivre, et les cordes vocales du gosier dans le chant.
Il faut considérer les lèvres comme des anches membraneuses trèsfaiblement élastiques, formées par un grand nombre de tissus humides, et qui, à cause de cela, ne vibreraient relativement qu'avec beaucoup de lenteur, si on pouvait les employer isolément. Dans les instruments de cuivre, elles forment des anches en dehors qui, d'après la règle précédente, doivent donner des sons plus aigus que leur son propre. Grâce à leur faible résistance, elles sont mises en mouvement assez facilement dans les instruments de cuivre, par la pression variable des colonnes d'air vibrantes.
Dans le gosier, les cordes vocales élastiques jouent le rôle d'anches membraneuses. Elles sont tendues d'avant en arrière, comme les rubans de caoutchouc de la figure 30, et laissent entre elles une fente, celle de la glotte. Elles présentent, sur toutes les anches artificielles, l'avantage de pouvoir modifier d'une manière extraordinairement sûre et rapide l'étendue de la fente, leur tension et même leur forme ; ajoutons à cela les grandes modifications dont est susceptible lacavité de la bouche. Il en résulte que la voix humaine peut produire une bien plus grande variété de sons que n'importe quel instrument. Si on examine au laryngoscope, les cordes vocales pendant la production du son, on les voit exécuter des vibrations très-sensibles, surtout pour les notes graves de poitrine ; l'ouverture de la glotte se trouve entièrement fermée, chaque fois que les cordes vocales se meuvent vers l'intérieur du corps.
La hauteur des divers instruments à anches énumérés ici peut être modifiée au moyen de procédés très-différents. Les anches métalliques de l'orgue et de l'harmonium ne sont jamais destinées qu'à la produc-
tion d'un seul son. La pression de l'air mis en vibration influe trèspeu sur le mouvement de ces anches, relativement lourdes et rigides, en sorte que la hauteur des sons émis par elles à l'intérieur de l'instrument, diffère généralement peu de celle que donnerait l'anche abandonnée librement à elle-même. Ces instruments doivent avoir au moins une anche pour chaque note.
Dans les instruments de bois, nous n'avons qu'une seule anche qui doit servir à toute la série des notes. Les anches de ces instruments sont faites d'un bois léger, élastique, facilement mis en mouvement parla pression variable de la masse vibrante, et communiquant les vibrations à l'air. Aussi les instruments dont il s'agit, peuvent-ils donner, indépendamment des sons très-élevés correspondant aux sons propres de leur anche, comme le montre la théorie, d'accord avec l'expérience (1), d'autres sons beaucoup plus graves, et dont la hauteur est déterminée par ce fait que les ondes qui prennent naissance dans l'instrument, à la partie où se trouve l'anche, peuvent déterminer dans la pression de l'air des variations suffisamment fortes, pour imprimer à l'anche elle-même un mouvement appréciable. Dans une colonne d'air vibrante, le lieu du maximum de la variation de pression correspond à celui du minimum de la vitesse des molécules d'air ; et comme, à l'extrémité d'un tube fermé, analogue aux tuyaux bouchés de l'orgue, la vitesse est toujours nulle , c'est-à-dire minima, et, par suite, la variation de pression maxima^ en ce point, les sons dont il s'agit sont ceux que donnerait le tube fermé à l'endroit de Tanche, et fonctionnant comme un tuyau bouché. Dans la pratique musicale, on n'emploie presque jamais les sons correspondant aux sons propres de l'anche, parce qu'ils sont très-aigus, grinçants, et que leur hauteur n'est pas suffisamment constante lorsque l'anche devient humide ; on ne produit guère, que les sons plus graves que le son propre de l'anche, dont la hauteur dépend de la longueur de la colonne d'air, et correspond aux sons propres du tuyau fermé.
La clarinette a un tube cylindrique dont les sons propres correspondent aux troisième, cinquième, septième, huitième sons partiels du son fondamental. En modifiant la force du souffle, on peut passer du son fondamental à la douzième ou à la tierce supérieure, indépendamment des changements qu'on apporte à la longueur acoustique du tuyau, en ouvrant les trous latéraux de la clarinette; la colonne d'air qui vibre dans ce dernier cas, se réduit alors à la partie comprise entre l'embouchure et le premier trou ouvert.
(I) Voir Helmholtz, Cornettes rendu* de la Soc;êté de médecine et d'histoire naturelle d'Heidelberg^ du 2(j juillet 18GI, Annuaire d'Heidelberg. — Annales de Voggeudor/f, 1SGI.
Le hautbois et le basson ont des tuyaux coniques. Des tuyaux de ce genre, fermés au sommet du cône, ont des sons propres qui correspondent à ceux des tuyaux ouverts de même longueur. Aussi les sons de ces deux instruments correspondent-ils très-exactement à ceux des tuyaux ouverts. En forçant le souffle, on obtient l'octave, la douzième, la double octave du son fondamental. Les sons intermédiaires s'obtiennent en ouvrant les trous latéraux.
L'ancien cor et la trompette consistent en un long tube conique enroulé sur lui-même, sans clefs ni trous ; ils ne peuvent donner que les sons qui correspondent aux sons propres du tube ; ces derniers coïncident ici avec les harmoniques naturels du son fondamental. Mais comme le son fondamental d'un si long tube est très-grave, dans les régions moyennes de la gamme, les harmoniques sont assez voisins les uns des autres pour donner la plupart des degrés de la gamme, surtout dans le cor dont le tube est très-long (1). La trompette ne peut donner absolument que ces harmoniques naturels.
On peut compléter, dans une certaine mesure, la série des sons de la gamme, ou améliorer les sons faux, en enfonçant le poing dans le pavillon, pour le cor, et, pour le trombone, en allongeant ou raccourcissant le tube. Récemment, on a muni la trompette et le cor d'un grand nombre de clefs, pour compléter la gamme, mais la force du son et l'éclat du timbre en souffrent dans une certaine mesure. Dans ces instruments, les vibrations de l'air présentent une énergie peu commune et les tubes solides, polis, non percés de trous, peuventseuls leur opposer une résistance assez grande, pour qu'elles ne perdent rien de leur force. Dans l'emploi des instruments de cuivre, la forme et la tension variables des lèvres de l'instrumentiste n'entrent en considération, que parce qu'elles déterminent le son propre du tube qui doit résonner, sans agir en rien sur la hauteur de chacun des sons propres.
Dans le gosier humain, au contraire, la tension des cordes vocales qui forment les anches membraneuses, modifie et détermine la hauteur du son. Les cavités pleines d'air, reliées au gosier, ne sont pas aptes à modifier d'une manière considérable le son des cordes vocales ; leurs parois sont en effet trop molles, pour que les vibrations aériennes qui s'y produisent, puissent imposer aux cordes vocales une période vibratoire déterminée, qui ne concorde pas avec celle résultant de leur élasticité propre. La cavité de la bouche est aussi une caisse résonnante trop courte, et généralement trop largement ouverte, pour que
(1) Le tube du cor de chasse a, d'après Zamminer, 27 pieds(l8m,77)delong;le son fondamental propre est le mi\> u qui n'est pas employé, non plus que son premier harmonique mi'bti les sons dont on fait usage sont «fc§, mi^u solu si\>u ré b2, mi\>2} faiy so*t, la\>it /a,, st'j?,, etc.
l'air qui y est renfermé puisse exercer une influence essentielle sur la hauteur.
Indépendamment de la modification de la tension des cordes vocales, tension qui peut être augmentée non-seulement par l'écartement de leurs points d'attache sur les cartilages du gosier, mais aussi par la tension volontaire des fibres musculaires qu'elles contiennent, l'épaisseur de ces cordes paraît aussi pouvoir se modifier. Au-dessous des fibrilles particulièrement élastiques des cordes vocales se trouve un tissu très-mou, humide, non élastique, qui, vraisemblablement, joue un rôle, dans la voix de poitrine, en chargeant les cordons élastiques, et en ralentissant leurs vibrations. La voix de tête prend vraisemblablement naissance lorsque la membrane muqueuse située entre les cordes vocales est tirée de côté, ce qui rend plus tranchant le bord des cordons, diminue le poids de la partie vibrante, tandis que l'élasticité reste la même.
Nous arrivons maintenant au sujet qui nous préoccupe ici, au timbre des instruments à anche. Le son y est produit par les secousses intermittentes imprimées à l'air à chaque vibration, lorsque l'anche lui ferme le passage. Une anche, vibrant librement, a une surface beaucoup trop petite pour pouvoir déterminer dans l'air une quantité de mouvement sonore appréciable ; il en est de même dans les tuyaux. Le son se produit bien plutôt par l'effet des secousses aériennes, comme dans la sirène, où le disque métallique n'exécute point de vibrations. L'ouverture et la fermeture alternatives du canal de l'instrument, transforment le courant d'air continu en mouvement alternatif périodique, susceptible d'agir sur l'oreille. Comme tout mouvement périodique, il peut se diviser en une série de vibrations simples. On a déjà remarqué plus haut que le nombre des termes de la série est d'autant plus considérable, que le mouvement qu'il s'agit de décomposer est plus discontinu. C'est là ce qui se produit, à un haut degré, dans le mouvement de l'air qui traverse la sirène, ou qui frappe une anche, parce que les secousses aériennes isolées sont séparées les unes des autres par des pauses complètes, pendant l'intervalle de temps où l'orifice est fermé. Des anches, résonnant librement, non associées à des tuyaux, pour lesquelles tous les sons simples isolés du mouvement déterminé par elles dans l'air, passent immédiatement et librement dans l'atmosphère, ces anches, dis-je, ont toujours un son trèsaigre, très-mordant ou très-grinçant, et, en réalité, que l'oreille soit ou non armée du résonnateur, on entend nettement résonner, et avec force, une longue série d'harmoniques allant jusqu'au seizième ou au vingtième; on y trouve même des harmoniques plus aigus, quoiqu'il soit difficile ou même impossible de les distinguer, parce
qu'ils sont distants les uns des autres de moins d'un demi-ton. Cette confusion de sons discordants rend le son des anches libres très-désagréable. Cette nature de son nous montre aussi, d'une manière précise, quelle est ici la source sonore. Avec le microscope à vibrations, d'après la méthode de Lissajous, j'ai observé le mouvement vibratoire d'une anche analogue à celle de la figure 29, pour déterminer la forme de la vibration, et j'ai trouvé que l'anche exécute des vibrations simples tout à fait régulières. Aussi ne pourrait-elle produire dans l'air qu'un son simple, et non un son complexe, si le mouvement vibratoire était en réalité directement produit par la vibration de l'anche.
Au reste, la force des harmoniques, donnés par une anche isolée, et leur relation avec le son fondamental, dépendent beaucoup de la nature de l'anche, de sa position dans le cadre, de l'épaisseur qu'elle ferme, etc. Les anches battantes, qui donnent les secousses les plus discontinues, donnent aussi le son le plus aigre. Plus les secousses aériennes sont brèves et brusques, plus les harmoniques doivent être aigus, exactement comme dans le cas des recherches de Seebeck sur la sirène. Une substance, dure et rigide comme le laiton, rendra les secousses aériennes plus distinctes qu'une matière molle et flexible. C'est là, vraisemblablement, qu'il faut surtout chercher l'explication de la douceur qui distingue les sons émis par une belle voix humaine, de ceux de tous les instruments à anches. Et cependant la voix humaine aussi, surtout dans le forte, présente un très-grand nombre d'harmoniques aigus, qui sont encore très-nets et très-énergiques dans l'octave d'indice 5 ; nous y reviendrons plus tard. — Les tubes de résonnance, associés aux anches, en modifient essentiellement le son, en renforçant considérablement les harmoniques correspondant à leurs sons propres, exactement comme cela se passe dans les tuyaux d'orgue avec les sons contenus dans le frôlement de l'air. Les tuyaux doivent être considérés comme fermés à l'endroit de l'anche (1).
J'ai employé, comme caisse résonnante d'une anche de laiton, analogue à celles de l'orgue, et qui donnait le si^^un de mes plus grands résonnateurs qui était précisément accordé en si^. Après avoir élevé considérablement la pression dans le réservoir d'air du soufflet, l'anche rendit un son un peu plus grave que précédemment, mais j'avais un son extraordinairement plein, fort, beau et doux, auquel manquaient presque tous les harmoniques. J'employais ici de l'air en petite quantité, mais sous une forte pression. Le son fondamental de l'anche était seul ici à l'unisson de la sphère fortement résonnante, ce
(l) Voir Supplément VI.
SONS DES VOYELLES. i 35
qui lui donnait une grande puissance. Aucun des harmoniques aigus ne pouvait être renforcé. La théorie des vibrations de l'air dans la sphère, montre que la plus forte pression s'y produit toujours au moment où l'anche s'ouvre. Aussi la pression dans le réservoir doitelle être nécessairement plus forte, pour surpasser le maximum de la pression dans la sphère ; malgré cette pression, la quantité d'air qui passait, était très-peu considérable.
Quand, au lieu d'un résonnateur, on fait usage d'autres caisses résonnantes qui présentent un plus grand nombre de sons propres, on obtient aussi un son plus complexe. Dans la clarinette, nous avons un tuyau cylindrique qui renforce les sons partiels impairs. Les tuyaux coniques du hautbois, du basson, de la trompette et du cor, renforcent tous les harmoniques jusqu'à une certaine hauteur. Pour les ondes sonores, dont la longueur ne dépasse pas sensiblement l'écartement des orifices, les tuyaux ne donnent plus de résonnance. Je n'ai trouvé, dans le son de la clarinette, que des sons partiels de rang impair, tandis que le son des autres instruments à tuyau conique présente aussi les sons partiels pairs. Mais, jusqu'à présent, je n'ai pas eu occasion d'observer les variétés du son sur chacun des instruments à tuyau conique. C'est là un assez vaste champ d'investigation, parce que le timbre se modifie beaucoup avec la manière de souffler; il y a plus, sur un même instrument, les diverses parties delà gamme présentent des timbres assez différents, lorsqu'il y a lieu d'ouvrir les trous latéraux. Ces différences sont particulièrement frappantes sur les instruments de bois. En ouvrant les trous latéraux, on ne compense jamais complètement le raccourcissement du tuyau, et la réflexion de l'onde sonore ne s'y produit pas comme à l'extrémité libre et ouverte du tuyau. Les harmoniques d'un tuyau limité par un trou latéral ouvert, devront généralement s'écarter considérablement de la justesse harmonique, ce qui influera sensiblement sur la résonnance.
Nous avons, jusqu'ici, traité de la résonnance dans les cas où la caisse résonnante était à même de renforcer le fondamental, et, en outre, un certain nombre des harmoniques du son considéré. 11 peut encore arriver, que le son le plus grave de la caisse résonnante corresponde non plus au fondamental, mais à l'un des harmoniques du son émis.
Dans ce cas, d'après les propositions développées précédemment, nous devons trouver que l'harmonique en question est plus renforcé par la résonnance que le fondamental et les autres harmoniques, et,
par conséquent, se détache de l'ensemble avec une énergie particulière. Le son prend alors un caractère particulier; il devient plus ou moins semblable à l'une des voyelles de la voix humaine. Ces dernières sont, en effet, des sons produits par des anches membraneuses, les cordes vocales, et dont la caisse résonnante, c'est à-dire la bouche, peut prendre une largeur, une longueur et un ton variables, de manière à renforcer tantôt l'un, tantôt l'autre des sons partiels (1).
Pour se rendre compte de la composition des voyelles, il faut d'abord remarquer que le son prend son origine dans les cordes vocales ; celles-ci, quand la voix résonne avec force, agissent comme des anches membraneuses, et, comme toutes les anches de ce genre, produisent une série de secousses aériennes discontinues, nettement séparées, qui, considérées comme une somme de vibrations pendulaires, correspondent à un très-grand nombre de vibrations de cette nature, et font, par conséquent, sur l'oreille, l'effet d'un son formé d'une assez longue série d'harmoniques. Avec le secours des résonnateurs, on peut reconnaître, dans les notes graves de la voix de basse, chantées avec force sur des voyelles éclatantes, des harmoniques très-aigus, allant même jusqu'au seizième; et, dans l'émission un peu forcée des notes aiguës de toute voix humaine, les harmoniques aigus apparaissent plus nettement que sur tout autre instrument, à partir du milieu de l'octave d'indice 5 (le plus élevé des nouveaux pianos), dont nous exposerons plus bas encore les relations particulières avec l'oreille. L'intensité des harmoniques, surtout des plus élevés, est d'ailleurs soumise à d'assez grandes variétés individuelles. Chez les voix mordantes et éclatantes, elle est plus grande que chez les voix douces et sombres. Le timbre particulier des voix mordantes tire peut-être son origine de ce que les bords des cordes vocales ne sont pas assez polis ou assez droits, pour pouvoir former entre eux une fente étroite rectiligne sans se heurter l'un à l'autre, ce qui rapproche davantage le gosier des instruments à anche battante qui ont un timbre beaucoup plus mordant, tandis que, normalement, les cordes vocales sont des anches libres. Les voix voilées proviennent peut-être de ce que l'orifice de la glotte ne se ferme jamais exactement, pendant la vibration des cordes vocales. Au moins on obtient, avec des anches membraneuses artificielles, des modifications analogues dans le son, lorsqu'on change de cette manière la position relative des anches. Pour la production d'un
(1) La théorie des voyelles a été posée pour la première fois par Wheatstone, dans une critique, malheureusement peu connue, des expériences de Willis. Ces expériences sont décrites dans Ici Transact. of Cambridge Phil. Soc, t. III, p. 231. — Poggend. Anna/m der Physik, Bd. WIV, p. 397. - L'appréciation de Wheatstone se trouve dans la london and Westminster Review, 1837, octobre.
son plein et cependant doux, il faut nécessairement que les cordes vocales, qui vibrent avec le plus de force aux instants où elles se rapprochent, puissent se placer en ligne droite, tout près l'une de l'autre, de manière à fermer momentanément la glotte d'une manière complète, sans pourtant s'entre choquer. Si la glotte n'est pas complètement fermée, le courant d'air n'est pas complètement interrompu et le son ne peut être fort. Quand les cordes vocales s'entre-choquent, le son doit devenir mordant comme celui des anches battantes. En examinant au laryngoscope les cordes vocales pendant qu'elles résonnent, on est frappé de voir avec quelle précision elles se ferment, pendant les vibrations dont l'amplitude embrasse presque tout le jeu des cordons.
On trouve d'ailleurs une certaine différence entre l'émission de la voix parlée et celle de la voix chantée, en vertu de laquelle nous produisons, en parlant, un son beaucoup plus mordant, surtout sur les voyelles ouvertes, et nous sentons une plus forte pression dans le gosier. Je présume qu'en parlant, les cordes fonctionnent comme anches battantes.
Lorsque la membrane muqueuse du gosier est affectée de catarrhe, on voit, quelquefois, au moyen du laryngoscope, de petites mucosités entrer dans la glotte. Quand elles sont trop grosses, elles troublent le mouvement des cordes vibrantes et y déterminent des irrégularités, ce qui rend aussi le son irrégulier, roulant ou voilé. C'est d'ailleurs une chose digne de remarque, que la grandeur relative des mucosités qui peuvent se trouver sur la glotte, sans altérer le son d'une manière très-frappante.
On a déjà dit qu'avec l'aide de l'oreille seule, il est généralement beaucoup plus difficile de distinguer les harmoniques de la voix humaine, que ceux des autres instruments ; dans cette recherche, les résonnateurs sont plus nécessaires que dans l'analyse de tout autre son. Cependant, des observateurs attentifs ont quelquefois pu percevoir des harmoniques; Rameau a reconnu leur existence dès le commencement du siècle dernier, et, plus récemment, Seiler de Leipzig raconte qu'en écoutant attentivement le chant du veilleur, pendant des nuits sans sommeil, il avait quelquefois entendu, dans le lointain, la douzième avant le son fondamental. Cette difficulté doit provenir de ce que, pendant toute notre vie, nous avons suivi et observé les sons de la voix humaine, plus attentivement que n'importe quels autres, mais toujours dans le but de les considérer comme un tout, et d'apprendre à distinguer exactement et à percevoir les nombreuses modifications de leur timbre.
Nous pouvons bien admettre que, dans les sons du gosier humain,
comme dans ceux des autres instruments à anche, l'intensité des harmoniques diminuerait d'une manière continue pour une hauteur croissante, si on pouvait les observer, abstraction faite de la résonnance produite par la cavité de la bouche. En réalité, cette hypothèse correspond assez bien aux voyelles émises, la bouche étant largement ouverte en forme de cône, comme dans l'A ou l'Ai mordant. Mais le phénomène est modifié dans son essence par la résonnance de la bouche. Plus cette dernière est rétrécie, soit par les lèvres, soit par la langue, et plus sa résonnance apparaît comme limitée à des sons d'une hauteur exactement déterminée ; plus elle ne renforce dans le son que les harmoniques qui avoisinent la hauteur privilégiée, plus, au contraire, elle étouffe les autres. Aussi, en étudiant le son de la voix humaine au moyen des résonnateurs, trouve -t-on assez régulièrement les six ou huit premiers harmoniques nettement perceptibles, mais présentant une intensité très-variable avec les diverses positions de la bouche ; tantôt ils éclatent énergiquement dans l'oreille, tantôt ils sont à peine perceptibles.
Les choses étant ainsi, l'étude de la résonnance dans la bouche présente une grande importance. Le moyen le plus sûr et le plus facile de trouver la hauteu r à laquelle la masse d'air buccale est accordée dans les diverses positions de la bouche, lorsqu'elle est disposée de manière à produire les différentes voyelles, est le même que celui qu'on emploie pour les bouteilles de verre, et les autres cavités pleines d'air. On fait vibrer des diapasons de différentes hauteurs, et on les met devant la cavité, ici devant la bouche ouverte ; plus le son du diapason est fort dans cette position, et plus il est voisin du son propre de l'air renfermé dans la bouche. On peut modifier arbitrairement la disposition de cette dernière, mais on peut toujours trouver un diapason d'accord avec elle ; on détermine donc facilement, de cette manière, quelle position on doit donner à la bouche, pour que la masse d'air qu'elle renferme soit accordée à une hauteur déterminée.
J'avais à ma disposition une série de diapasons au moyen desquels j'ai trouvé les résultats qui vont suivre.
La hauteur des sons de plus forte résonnance de la bouche dépend seulement de la voyelle, pour l'émission de laquelle la bouche est disposée, et change d'une manière assez notable, même pour les petites modifications du timbre de la voyelle, comme en présentent les différents dialectes d'une même langue. En revanche, les sons propres de la cavité de la bouche sont presque indépendants de l'âge et du sexe. J'ai, en général, trouvé les mêmes résonnances chez deshommes, des femmes et des enfants. Ce que la bouche perd en dimensions chez ces deux dernières catégories, peut facilement être compensé par la
fermeture plus exacte de l'orifice buccal, eu sorte que la résonnance peut devenir aussi grave que dans les bouches plus vastes des hommes. Les voyelles, d'après la disposition delà bouche, se divisent en trois séries que nous pouvons inscrire dans Tordre suivant, avec M. du Bois-Reymond père (1) :
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